Планирование производственной программы ТЭС

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

 



 

 

Факультет: Теплоэнергетический

Направление (специальность):

Промышленная  теплоэнергетика

Кафедра: Промышленной и теоретической

теплоэнергетики

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по дисциплине «Менеджмент в энергетике»

Планирование производственной программы  ТЭС

 

 

 

 

 

 

 

 

Студент группы З-6562  _________________                И.С. Никитин

    (подпись)      

 

 

 

 

Преподаватель    _________________    Н.В. Потехина

   (подпись)

 

 

 

 

 

 

 

 

ТОМСК 2012

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ 3

ЗАДАНИЕ 4

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 5

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ПОТРЕБНОСТИ РАЙОНА В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ  И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ И ПОСТРОЕНИЕ  СУТОЧНЫХ ГРАФИКОВ НАГРУЗКИ 7

1.1. Расчет годовой потребности района в электрической энергии 7

1.2. Расчет годовых максимумов нагрузки (по группам потребителей) 8

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ  МОЩНОСТИ СТАНЦИИ, ВЫБОР ТИПА  И ЕДИНИЧНОЙ МОЩНОСТИ АГРЕГАТОВ 14

3. РАСЧЁТ  ГОДОВОЙ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ  И ОТПУСКА ТЕПЛА 16

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ  КАПИТАЛОВЛОЖЕНИЙ В СООРУЖЕНИЕ  ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 19

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВЫХ  ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РАСХОДОВ 21

5.1 Затраты на топливо 21

5.2 Амортизационные отчисления 25

5.3 Заработная плата 26

5.4 Затраты на ремонт 26

5.5 Прочие расходы 27

5.6 Полная величина годовых эксплуатационных расходов 28

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ  СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ СОСТАВА  ОБОРУДОВАНИЯ 29

7. КАЛЬКУЛЯЦИЯ СЕБЕСТОИМОСТИ  ЭНЕРГИИ 36

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИБЫЛИ  И РЕНТАБЕЛЬНОСТИ 37

8.1 Годовые издержки 39

8.2 Выручка 39

8.3 Балансовая прибыль и балансовая рентабельность 39

8.4 Расчетная прибыль 39

8.5 Чистая прибыль и чистая рентабельность 40

8.6 Фонд материального поощрения………………………………………41

9. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ  ПОКАЗАТЕЛИ ТЭС 42

10. АНАЛИЗ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ  ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 47

10.1 Общий результат 47

10.2 Влияние выполнения плана по отпуску электрической энергии 47

10.3 Влияние топливной составляющей 48

10.4 Перерасход на постоянных затратах 49

10.5 Корректировка ФМП 49

11. ВЫВОД О РАБОТЕ ПЕРСОНАЛА 49

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………50

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Начавшаяся в стране перестройка  экономики неизбежно привела  к изменению состава и структуры  отношений в электроэнергетике. В настоящее время делаются первые шаги на пути создания рынка электроэнергии в России.

Для успешного функционирования на рынке необходимо снижать издержки производства и в первую очередь  – затраты на топливо. Расход топлива  на ТЭС зависит от структуры генерирующих мощностей, степени загрузки оборудования и многих других факторов.

В конкурентной борьбе одним  из основных преимуществ ТЭС является планирование ее оптимальной производственной программы.

В данной курсовой работе произведён расчет источника снабжения (ТЭЦ) тепловой и электрической энергией региона  с заданной нагрузкой.

Целью расчета является выбор  оптимального сочетания оборудования на ТЭЦ и расчет технико-экономических  показателей.

 

ЗАДАНИЕ

Содержание курсовой работы складывается из следующих основных разделов:

  1. Определение потребности района в электрической и тепловой энергии и построение суточных графиков нагрузки.
  2. Определение мощности станции, выбор типа и единичной мощности агрегатов.
  3. Расчет годовой выработки электроэнергии и отпуска тепла.
  4. Определение капиталовложений в сооружение электростанции.
  5. Определение годовых эксплуатационных расходов.
  6. Технико-экономическое сравнение вариантов состава оборудования.
  7. Калькуляция себестоимости  энергии.
  8. Определение прибыли и рентабельности.
  9. Технико-экономические показатели ТЭС.
  10. Анализ хозяйственной деятельности электростанции.
  11. Вывод о работе персонала.

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

Таблица 1 – Отрасли промышленности

№

Наименование

потребителей

Объём выпуска продукции, П.

Удельная норма расхода электро-энергии на единицу продукции,

, кВт·ч

Коэф-т

Заполнения годового графика нагруз-ки, Кз

% освети-тельной нагрузки от годового  макс. пром. нагрузки.

Отношение нагрузки по сменам

Ι Ι Ι- Ι- Ι Ι

1

Станкостроение

100 млн. у.д.е.

0,3 на 1 у.д.е.

0,63

6

0,8:1:0,9

2

Черная металлургия

750 тыс.

200

0,78

5

1:1:1


 

Численность городского населения – 350 тыс. человек.

 

Таблица 2 – Виды коммунально-бытовой нагрузки

Вид коммунально-бытового потребления

Удельный расход электроэнергии на 1 человека в год, (кВт

ч)

Число часов использования максимальной нагрузки, час

Освещение (бытовое, улиц, учреждений)

200

2000

Бытовые приборы

80

3000

Городской транспорт

50

5000

Водопровод и канализация

70

4000

Мелкомоторная нагрузка

30

4000


 

 

Таблица 3 – Тепловые нагрузки, покрываемые из отборов турбин

Тепловые нагрузки пара, т/час

Число часов использования максимума  тепловой мощности отборов, час.

10-13 ата

1,2-2,5 ата

технологическая

отопительная

 

технологическая

отопительная

110

190

6500

3200


 

 

Таблица 4 –  Связь электростанции и высоковольтных сетей района с энергосистемой

Зима

Лето

Станция отдаёт в систему

(в % от нагрузки района),

Район получает электроэнергию из системы (в % от нагрузки района),

-15

+15


 

Летний максимум нагрузки района принять 75% от зимнего  максимума нагрузки.

 

Таблица 5 – Показатели топливной базы ТЭЦ

Вид топлива

Калорийность

топлива,

,

ккал/кг

Наименование

энергосистемы

Транспорт

топлива

Цена

топлива

у.д.е./т н.т.

Ст-ть

перевозки,

у.д.е./50 т

Потери

топлива

при перевозке,

выгрузке,

а, %

Кузнецкий

6020

Новосибирскэнерго

400

6,5

69

0,8


 

Таблица 6 – Суточный диспетчерский график работы станции

Зима:

Часы

0-6

6-11

11-14

14-19

19-24

Мощность,

МВт

0,65

0,85

0,7

0,8

1,0


 

Лето:

Часы

0-7

6-11

11-14

14-20

20-24

Мощность,

МВт

0,7

0,85

0,7

0,8

1,0


 

Таблица 7 – Отклонения фактических показателей от плановых (расчетных)

Наименование показателей

Единица измерения

№ вар.

2

1. Выработка эл.энергии

%

+3

2. Отпуск эл.энергии

%

+2

3. Удельный расход топлива

     на отпуск  эл.энергии.       

Г у.т./кВт

ч.

+5

4. Цена 1 т.у.т.

У.д.е/т у.т.

-0,1

5. Постоянные расходы, 

    отнесённые на  отпуск 

    эл.энергии 

Тыс.у.д.е.

0


 

 

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ПОТРЕБНОСТИ РАЙОНА В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ  И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ И ПОСТРОЕНИЕ  СУТОЧНЫХ ГРАФИКОВ НАГРУЗКИ

1.1 Расчёт годовой потребности района в электрической энергии

Годовая потребность  в электрической энергии рассчитывается для следующих основных групп  потребителей в районе:

    1. Основные отрасли промышленности (включая производственное освещение);
    2. Бытовое освещение (квартиры, общественные учреждения, улицы);
    3. Бытовые электрические приборы;
    4. Электрифицированный городской транспорт;
    5. Водопровод и канализация;
    6. Мелкомоторная нагрузка городского хозяйства.

Потребность в электрической энергии промышленностью:

где – годовая продукция отрасли промышленности (черная металлургия и станкостроение);

, – норма удельного расхода электроэнергии (черная металлургия и станкостроения);

Годовое потребление электроэнергии городским  хозяйством и населением рассчитывается по нормам удельных расходов на одного жителя района:

 

где - норма удельного расхода электрической энергии на одного человека;

- численность населения в  районе.

Полное годовое  потребление электроэнергии в районе:

 

1.2 Расчёт годовых максимумов нагрузки (по группам потребителей)

Годовой максимум электрической нагрузки черной металлургии и станкостроения:

где – годовой показатель максимума электрической нагрузки рассматриваемой отрасли промышленности.

    •      

 – коэффициент заполнения годового графика нагрузки отрасли промышленности.

Тогда

Годовой максимум электрической нагрузки группы потребителей городского хозяйства и населения:

где – годовой показатель максимума электрической нагрузки группы потребителей.

Годовой максимум промышленной осветительной нагрузки:

где – процент максимума осветительной нагрузки от годового максимума электрической нагрузки отрасли промышленности.

Результаты  расчётов сводятся в таблицу 8. 

Таблица 1 – Сводная таблица электропотребления и максимума нагрузки

Потребители

Выпуск

продукции

промышленностью и

число жителей района,

П, Н чел.

Норма

Расхода

Эл. энергии на

единицу

продукции или

1 жителя

млн.

кВт

ч.

,

час

,

кВт

к, %

,

кВт

,

кВт

Промышленность

1.Станкостроение

100 млн., 350 тыс.

0,3

–

–

6

5724

2.Черная металлургия

750 тыс., 350 тыс.

200

–

–

5

23100

Город

1.Освещение

–

200

–

2000

35000

–

–

–

–

2.Бытовые

приборы

–

80

–

3000

9300

–

–

–

–

3.Городской

транспорт

–

50

–

5000

3500

–

–

–

–

4.Водопровод и канализация

–

70

–

4000

6125

–

–

–

–

5.Мелкомоторная нагрузка

–

30

–

4000

2625

–

–

–

–


 

 

Таблица 10 – Построение суточного графика электрической нагрузки промышленного производства и города (зима)

 

 

Потребители

P, кВт

Соотн. нагрузок по сменам

3-я смена

1-я смена

2-я смена

0

2

4

6─8

8

10

12

14─16

16

18

20

22─24

Промышленность

Станкостроение1

5724

0,8 : 1 : 0,9

4579

4579

4579

4579

5724

5724

5724

5724

5152

5152

5152

5152

Черная металлургия 2

23100

1:1:1

23100

23100

23100

23100

23100

23100

23100

23100

23100

23100

23100

23100

28 824

  

27679

27679

27679

27679

28824

28824

28824

28824

28252

28252

28252

28252

25 942

24911

24911

24911

24911

25942

25942

25942

25942

25426

25426

25426

25426

Город

Освещение

35 000

  

22750

10500

10500

17500

10500

8750

5250

7000

21000

35000

31500

28000

Бытовые приборы

9 300

2790

930

0

1860

4650

5580

2325

1395

3720

9300

7440

5580

Городской транспорт 

3 500

2100

525

175

875

3500

2450

2450

2450

3500

3150

2275

2275

Водопр-д и канализация

6 125

1225

1531

2450

2756

4594

3675

3981

4288

4900

2450

1838

1531

Мелкомоторная нагр-ка

2 625

394

131

131

394

1838

2100

788

2363

2625

1575

656

394

56 550

29259

13618

13256

23385

25081

22555

14794

17495

35745

51475

43709

37780

54170

38529

38168

48296

51023

48497

40735

43437

61171

76901

69135

63206


 

 

 

Рисунок 1 – суточный график электрической нагрузки промышленного производства, города и совмещенная нагрузка района. (зима)

 

 

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ  МОЩНОСТИ СТАНЦИИ, ВЫБОР ТИПА  И ЕДИНИЧНОЙ МОЩНОСТИ АГРЕГАТОВ

Зимний  максимум электрической нагрузки определяется по таблице10

=
=76,9 МВт.

Летний  максимум электрической нагрузки определяется:

=0,75
=0,75
76,9=57,7 МВт.

Максимальная электрическая нагрузка станции с учётом потерь в сетях, собственных нужд и связи с районной энергосистемой определяется как:

=
=
=107,9 МВт;

=
=
=59,8 МВт.

 

где Δ ,% и Δ ,% - соответственно величина отдачи в энергосистему или получения мощности из энергосистемы в % от зимнего и летнего максимума нагрузки района.

Исходя из максимальной зимней электрической нагрузки, а также на основании заданной  тепловой нагрузки, производится выбор единичной мощности, количества и типа турбоагрегатов станции.

Необходимо  энергоблоками станции покрыть мощность:

    • электрическая – =107,9 МВт;
    • технологическая – Д =110 т/час;
    • отопительная – Д =190 т/час;

 

 

 

 

Выбираем  для покрытия электрической и  тепловой нагрузки следующее оборудование:

Вариант 1

Вариант 2

ПТ-50-90 (1 шт.)

ПТ-25-90 (4 шт.)

ПТ-12-90 (5 шт.)

ПТ-12-90 (1 шт.)

   

=107,9 МВт.

=107,9 МВт.

=110 МВт.

=112 МВт.


 

3 РАСЧЁТ  ГОДОВОЙ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ  И ОТПУСКА ТЕПЛА

Суточная  выработка электрической энергии в зимние и летние дни составит:

Э

=6
Р
(0-6)+5
Р
(6-11)+3
Р
(11-14)+5
Р
(14-19)+5
Р
(19-24)=(6
0,65+5
0,85+3
0,7+5
0,8+5
1)
107,9=2077,075 МВт.

Э

=7
Р
(0-7)+4
Р
(7-11)+3
 Р
(11-14)+6
Р
(14-20)+4
Р
(20--24)=(7
0,7+4
0,85+3
0,7+6
0,8+4
1)
 59,8 =1148,16 МВт.

Коэффициент использования установленной  мощности за зимние и летние сутки составит:

Вариант №1

Вариант №2

=

=

=
0,9=0,787
0,9= 0,708

    = 0,9=0,773 0,9 = 0,696

=

=


 

По найденным  значениям строим график, по которому найдем коэффициент использования мощности для других месяцев.

 

Рисунок 4 – Коэффициент использования установленной мощности по месяцам года (вариант -1)

Рисунок 4 – Коэффициент использования  установленной мощности по месяцам  года (вариант – 2)

 

Годовую выработку электроэнергии ТЭЦ по месяцам можно определить как:

=24
М
, МВт
ч/год,

где  М - количество дней в месяце;

- коэффициент использования  установленной мощности по месяцам  года.

Таблица 11 – Расчёт годовой выработки электроэнергии 

 

Вариант 1

Месяцы

Nу, МВт

Mk

Ku

Эмес, МВт ч/мес

Январь

110 

31 

0,708

57 967 

Февраль

110 

28 

0,654

48 317 

Март

110 

31 

0,599

49 021 

Апрель

110 

30 

0,544

43 110 

Май

110 

31 

0,490

40 074 

Июнь

110 

30 

0,435

34 452 

Июль

110 

31 

0,494

40 402 

Август

110 

31 

0,552

45 203 

Сентябрь

110 

30 

0,611

48 391 

Октябрь

110 

31 

0,670

54 806 

Ноябрь

110 

30 

0,728

57 684 

Декабрь

110 

31 

0,787

64 408 

Итого за год                Э год, МВт ч/год

583 834 

Вариант 2

Месяцы

Nу, МВт

Mk

Ku

Эмес, кВт ч/мес

Январь

112 

31 

0,696

57 971 

Февраль

112 

28 

0,642

48 316 

Март

112 

31 

0,588

49 015 

Апрель

112 

30 

0,534

43 100 

Май

112 

31 

0,481

40 059 

Июнь

112 

30 

0,427

34 433 

Июль

112 

31 

0,485

40 386 

Август

112 

31 

0,542

45 192 

Сентябрь

112 

30 

0,600

48 384 

Октябрь

112 

31 

0,658

54 802 

Ноябрь

112 

30 

0,715

57 684 

Декабрь

112 

31 

0,773

64 413 

Итого за год                Эгод, кВт ч/год

583 757 


 

Число часов  использования установленной мощности ТЭЦ:

Годовой расход пара на технологические нужды:

Д

= Д
 h
=110·6500= 715000 т/год.

То же на отопление:  

Д

=Д
 h
=190
3200= 608000 т/год.

Годовой отпуск тепла:

Q

= Д
 + Д
=715000
0,55+608000
0,6=758050 Гкал/год,

где - теплосодержание отпускаемого тепла для отопительной и технологической нагрузки можно принять равным 0,55 и 0,6 Гкал/т. пара.

 

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАПИТАЛОВЛОЖЕНИЙ В СООРУЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Капиталовложения  в станцию определяются для двух вариантов сразу:

К = + + + + ,

где  , -затраты, относимые соответственно на первый турбоагрегат и котел;

, -затраты, относимые соответственно на все последующие турбоагрегаты и котлы;

-общестанционные затраты.

Таблица 12 – Расчет капиталовложений вариант №1

 

№

Турбоагрегат

Дн

Стоимость, млн. у.д.е.

Котёл

Дк

Стоимость, млн. у.д.е.

1

ПТ-50-90

337,5

11,25

1

420

9,2

2

ПТ-12-90

82,6

1,1

2

110

1,1

3

ПТ-12-90

82,6

1,1

3

110

1,1

4

ПТ-12-90

82,6

1,1

4

110

1,1

5

ПТ-12-90

82,6

1,1

5

110

1,1

6

ПТ-12-90

82,6

1,1

6

110

1,1

7

      

7

110

1,1

ВСЕГО:

16,75

    

15,8

Общестанционные затраты:

4,5

      

ВСЕГО, млн. у.д.е:

37,05


* Принимаю к установке один  резервный котел для турбины  ПТ-12-90.

 

Таблица 13 – Расчёт капиталовложений вариант №2

 

№

Турбоагрегат

Дн

Стоимость, млн. у.д.е.

Котёл

Дк

Стоимость, млн. у.д.е.

1

ПТ-25-90

130

6,15

1

130

2,7

2

ПТ-25-90

130

3,1

2

130

1,55

3

ПТ-25-90

130

3,1

3

130

1,55

4

ПТ-25-90

130

3,1

4

130

1,55

5

ПТ-12-90

82,6

1,1

5

110

1,1

6

      

6

130

1,55

ВСЕГО:

16,55

    

10

Общестанционные затраты:

4,5

      

ВСЕГО, млн. у.д.е:

31,05


* Принимаю к установке один  резервный котел для турбины  ПТ-25-90.

 

Таблица 14 – Удельные капиталовложения

Вариант №1

Вариант №2


 

 

5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РАСХОДОВ

Годовые эксплуатационные расходы определяются по следующим элементам затрат:

1 Топливо; 

2 Амортизация; 

3 Заработная плата;

4 Прочие расходы.

 

5.1 Затраты  на топливо

 Годовые затраты тепловой электростанции на топливо можно определить как:

Планирование производственной программы ТЭС